Bài 20. Tạo giống nhờ công nghệ gen

KIỂM TRA BÀI CŨ
Đáp án:
 Quy trình tạo giống bằng phương pháp gây đột biến: Gồm 3 bước:
- Xử lí mẫu vật bằng tác nhân đột biến.
- Chọn lọc các cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn.
- Tạo dòng thuần chủng.
Cách tiến hành lai tế bào sinh dưỡng :
- Loại bỏ thành tế bào của các loài muốn dung hợp.
- Cho tế bào trần của các loài vào môi trường đặc biệt để chúng dung hợp với nhau.
- Nuôi cấy tế bào lai trong môi trường đặc biệt để chúng phát triển thành cây lai khác loài.
Câu hỏi:
Trình bày quy trình tạo giống bằng phương pháp gây đột biến?
 Nêu cách tiến hành lai tế bào sinh dưỡng.
Trong đời sống có rất nhiều người mắc bệnh tiểu đường, để chữa trị phải nhờ insulin, trước đây insulin giá thành rất cao, những bệnh nhân nghèo gần như không còn hi vọng. Ngày nay dưới ánh sáng khoa học, đặc biệt với công nghệ gen đã góp phần cải thiện đáng kể năng suất sản xuất insulin và ngoài ra còn tạo ra được nhiều giống vật nuôi và cây trồng mới có năng suất cao.
Vậy công nghệ gen là gì? Chúng ta tìm hiểu trong bài hôm nay.
BÀI 20
TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
Ngày nay người ta có thể tạo ra một số giống vật nuôi cây trồng có thể mang gen của các sinh vật khác: cà chua có gen kháng virut, nên trồng cà không cần dùng thuốc diệt côn trùng, cừu có gen tổng hợp prôtêin của người.
Người ta tạo ra các sinh vật nói trên bằng công nghệ gen, vậy công nghệ gen là gì?
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
1. Khái niệm công nghệ gen:
Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có các gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.
Kĩ thuật tạo AND tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác – kĩ thuật chuyển gen, đóng vai trò trung tâm của công nghệ gen.
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen:
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen:
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
a. Tạo ADN tái tổ hợp:
+ Gen cần chuyển.
+ Thể truyền.
+ Enzim cắt giới hạn (restrictaza) và enzim nối (ligaza)
* Nguyên liệu:
Nghiên cứu SGK, em hãy cho biết “Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen”?
Nghiên cứu SGK, em hãy cho biết “Để tạo ra ADN tái tổ hợp cần những nguyên vật liệu” gì?
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen:
Một đoạn ADN (của cá thể cho) chứa gen quy định tính trạng đang cần.
VD: gen quy định hàm lượng bơ sữa cao ở bò, gen tổng hợp Insulin ở người.
Gen cần chuyển là gì? Cho ví dụ minh họa.
a. Tạo ADN tái tổ hợp:
+ Gen cần chuyển.
+ Thể truyền.
+ Enzim cắt giới hạn (restrictaza) và enzim nối (ligaza)
* Nguyên liệu:
Thể truyền: Là một phân tử ADN đặc biệt (có thể là các plasmit hoặc virut hoặc NST nhân tạo )
Đặc điểm: Có khả năng tự nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào, có thể gắn vào hệ gen của tế bào nhận.
Vai trò: Để chuyển gen từ tế bào cho sang tế bào nhận.
Thể truyền là gì? Đặc điểm và vai trò của thể truyền.
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen:
a. Tạo ADN tái tổ hợp:
Hãy quan sát sơ đồ sau đây và trình bày “Cách tiến hành tạo ADN tái tổ hợp”?
* Cách tiến hành:
- Tách thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào.
- Xử lí thể truyền và gen cần chuyển bằng một loại enzim cắt giới hạn.
- Dùng enzim nối, nối thể truyền và gen cần chuyển thành ADN tái tổ hợp.
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen:
a. Tạo ADN tái tổ hợp:
b. Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận:
Làm thế nào để đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận?
- Dùng muối (CaCl2) hoặc xung điện cao áp, hay trực tiếp bằng vi tiêm, súng bắn gen để đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận .
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen:
a. Tạo ADN tái tổ hợp:
c. Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp:
- Chọn thể truyền có gen đánh dấu. Bằng các kĩ thuật nhất định ta có thể nhận biết được sản phẩm gen đánh dấu.
Muốn nhận biết được một tế bào nào đó đã nhận được ADN tái tổ hợp ta phải làm gì? Giải thích.
b. Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận:
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen:
CÁC BƯỚC TRONG KĨ THUẬT CHUYỂN GEN
Bước 1: Tạo ADN tái tổ hợp
Bước 2: Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận
Bước 3: Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp.
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen:
- Khái niệm: Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó được con người làm biến đổi phù hợp với lợi ích của mình.
Sinh vật biến đổi gen là gì?
- Cách làm biến đổi hệ gen của sinh vật:
+ Đưa thêm 1 gen lạ vào hệ gen của sinh vật.
+ Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen.
+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen.
Các cách làm biến đổi hệ gen của một sinh vật?
SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN
Đưa một gen lạ vào hệ gen
Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó
Làm biến đổi một gen có sẳn
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen:
2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen:
Thảo luận theo bàn: (5 phút)
- Trình bày quy trình tạo ra cừu biến đổi gen sản sinh prôtêin người trong sữa?
- Nêu các thành tựu trong việc tạo ra các sinh vật biến đổi gen: động vật, cây trồng, vi sinh vật?
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
Dê chuyển gen cho sữa có prôtêin của tơ nhện
Cá hồi, chuột chuyển gen hoocmôn sinh trưởng (phải) và cá hồi, chuột đối chứng (phải)
Tạo ra dê chuyển gen mà máu của chúng có chứa yếu tố antitrombine, một glucoprotêin có chức năng điều hòa sự đông máu
Vào năm 2001, đã tạo ra thỏ Elba chuyển gen có khả năng phát ra ánh sáng màu lục ở trong tối
Lợn chuyển gen siêu nạc
2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen:
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen:
Cây đu đủ được chuyển gen kháng bệnh vi rút (trái) và 2 cây đối chứng (phải) nhiễm vi rút. Có khả năng kháng vi rút CMV. Được đánh giá là góp phần vào việc phục hồi nền công nghiệp sản xuất đu đủ ở Hawaii.
Cây cà chua chuyển gen kéo dài thời gian chín, làm chậm quá trình nhũng quả. Tăng cường chất lượng quả và kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch.
Cây cà chua chuyển gen kháng vi rút (bên trái) trong khi cây không được chuyển gen mẫn cảm với vi rút CMV (Cucumber mosaic Virus)
Cây bông chuyển gen kháng sâu Bt
Giống lúa được chuyển gen tổng hợp β-carotene (giống lúa vàng). Sau quá trình tiêu hóa, β-carotene được chuyển hóa thành vitamin A.
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
- Tạo ra dòng vi khuẩn có khả năng sản suất insulin của người, sản suất HGH...
- Tạo ra dòng vi khuẩn có khả năng phân huỷ rác thải, dầu loang.
2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen:
Bài 20: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
I. Công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen.
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a. Tạo AND tái tổ hợp.
b. Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2. Một số thành tựu tạo giống nhờ biến đổi gen.
a. Tạo động vật chuyển gen.
b. Tạo giống cây biến đổi gen.
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
I. Công nghệ gen:
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
MỘT SỐ Ý TƯỞNG
CỦNG CỐ
A. ADN của thể truyền và gen cần chuyển.
B. ADN của thể truyền và ADN của tế bào nhận.
C. ADN của plasmid và gen cần chuyển.
D. ADN của virut và gen cần chuyển.
Câu 1: AND tái tổ hợp gồm:
Câu 2. Người ta phải dùng thể truyền để chuyển 1 gen từ tế bào này sang tế bào khác là vì:
CỦNG CỐ
A. Không có thể truyền thì gen cần chuyển sẽ không chui vào được tế bào nhận.
B. Không có thể truyền thì gen có vào được tế bào nhận cũng không được nhân lên và phân li đồng đều về các tế bào con khi tế bào tiến hành phân chia.
C. Không có thể truyền thì khó có thể thu được nhiều sản phẩm của gen trong tế bào nhận.
D. Không có thể truyền thì gen sẽ không thể tạo ra sản phẩm trong tế bào nhận.
CỦNG CỐ
Câu 3: Tại sao phải phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp?
Vì các tế bào chết do không chấp nhận AND lạ.
Vì AND của 2 loài không tương thích nên không phát triển được.
Vì có tế bào chứa AND tái tổ hợp, có tế bào không nhận được.
Vì plasmit từ nhân đôi độc lập với AND nhân nên phải tách chúng ra.
CỦNG CỐ
Câu 4. Ưu thế nổi bật của kĩ thuật chuyển gen so
với các phương pháp lai truyền thống là gì?
A.Dễ thực hiện, thao tác nhanh, ít tốn thời gian.
B.Tổng hợp được các phân tử ADN lai giữa loài này và loài khác.
C.Sản suất các sản phẩm sinh học trên qui mô công nghiệp.
D.Tạo con lai giữa các loài xa nhau trong hệ thống phân loại mà sinh sản hữu tính không thực hiện được.